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In this article we describe the background challenges for the CUORE experiment posed by surface contamination of inert detector materials such as copper, and present three techniques explored to mitigate these backgrounds. Using data from a dedicated test apparatus constructed to validate and compare these techniques we demonstrate that copper surface contamination levels better than 10(-7)- 10(-8) Bq/cm(2) are achieved for U-238 and Th-232. If these levels are reproduced in the final CUORE apparatus the projected 90% C.L. upper limit on the number of background counts in the region of interest is 0.02-0.03 counts/keV/kg/y depending on the adopted mitigation technique. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.

Validation of techniques to mitigate copper surface contamination in CUORE / Alessandria, F.; Ardito, R.; Artusa, D. R.; Avignone Iii, F. T.; Azzolini, O.; Balata, M.; Banks, T. I.; Bari, G.; Beeman, J.; Bellini, Fabio; Bersani, A.; Biassoni, M.; Bloxham, T.; Brofferio, C.; Bucci, C.; Cai, X. Z.; Canonica, L.; Capelli, S.; Carbone, L.; Cardani, Laura; Carrettoni, M.; Casali, N.; Chott, N.; Clemenza, M.; Cosmelli, Carlo; Cremonesi, O.; Creswick, R. J.; Dafinei, Ioan; Dally, A.; Datskov, V.; De Biasi, A.; Deninno, M. M.; Di Domizio, S.; Di Vacri, M. L.; Ejzak, L.; Faccini, Riccardo; Fang, D. Q.; Farach, H. A.; Ferri, E.; Ferroni, Fernando; Fiorini, E.; Franceschi, M. A.; Freedman, S. J.; Fujikawa, B. K.; Giachero, A.; Gironi, L.; Giuliani, A.; Goett, J.; Goodsell, A.; Gorla, P.; Gotti, C.; Guardincerri, E.; Gutierrez, T. D.; Haller, E. E.; Han, K.; Heeger, K. M.; Huang, H. Z.; Kadel, R.; Kazkaz, K.; Keppel, G.; Kogler, L.; Kolomensky, Yu G.; Kolomensky Yu, G.; Lenz, D.; Y. L., Li; Ligi, C.; Liu, X.; Y. G., Ma; Maiano, C.; Maino, M.; Martinez, M.; Maruyama, R. H.; Mei, Y.; Moggi, N.; Morganti, S.; Napolitano, T.; Newman, S.; Nisi, S.; Nones, C.; Norman, E. B.; Nucciotti, A.; Orio, Filippo; Orlandi, D.; Ouellet, J. L.; Pallavicini, M.; Palmieri, V.; Pattavina, L.; Pavan, M.; Pedretti, M.; Pessina, G.; Pirro, S.; Previtali, E.; Rampazzo, V.; Reil, R.; Rimondi, F.; Rosenfeld, C.; Rusconi, C.; Sangiorgio, S.; Scielzo, N. D.; Sisti, M.; Smith, A. R.; Sparks, L.; Stivanello, F.; Taffarello, L.; Tenconi, M.; Tian, W. D.; Tomei, C.; Trentalange, S.; Ventura, G.; Vignati, Marco; Wang, B. S.; Wang, H. W.; Whitten Jr, C. A.; Wise, T.; Woodcraft, A.; Zanotti, L.; Zarra, C.; Zhu, B. X.; Zucchelli, S.. - In: ASTROPARTICLE PHYSICS. - ISSN 0927-6505. - 45:(2013), pp. 13-22. [10.1016/j.astropartphys.2013.02.005]

Validation of techniques to mitigate copper surface contamination in CUORE

BELLINI, Fabio;CARDANI, LAURA;N. Casali;COSMELLI, Carlo;DAFINEI, Ioan;FACCINI, Riccardo;FERRONI, Fernando;ORIO, FILIPPO;VIGNATI, Marco;
2013

Abstract

In this article we describe the background challenges for the CUORE experiment posed by surface contamination of inert detector materials such as copper, and present three techniques explored to mitigate these backgrounds. Using data from a dedicated test apparatus constructed to validate and compare these techniques we demonstrate that copper surface contamination levels better than 10(-7)- 10(-8) Bq/cm(2) are achieved for U-238 and Th-232. If these levels are reproduced in the final CUORE apparatus the projected 90% C.L. upper limit on the number of background counts in the region of interest is 0.02-0.03 counts/keV/kg/y depending on the adopted mitigation technique. (C) 2013 Elsevier B.V. All rights reserved.
2013
bolometer; neutrinoless double beta decay; radioactive background; surface contamination
01 Pubblicazione su rivista::01a Articolo in rivista
Validation of techniques to mitigate copper surface contamination in CUORE / Alessandria, F.; Ardito, R.; Artusa, D. R.; Avignone Iii, F. T.; Azzolini, O.; Balata, M.; Banks, T. I.; Bari, G.; Beeman, J.; Bellini, Fabio; Bersani, A.; Biassoni, M.; Bloxham, T.; Brofferio, C.; Bucci, C.; Cai, X. Z.; Canonica, L.; Capelli, S.; Carbone, L.; Cardani, Laura; Carrettoni, M.; Casali, N.; Chott, N.; Clemenza, M.; Cosmelli, Carlo; Cremonesi, O.; Creswick, R. J.; Dafinei, Ioan; Dally, A.; Datskov, V.; De Biasi, A.; Deninno, M. M.; Di Domizio, S.; Di Vacri, M. L.; Ejzak, L.; Faccini, Riccardo; Fang, D. Q.; Farach, H. A.; Ferri, E.; Ferroni, Fernando; Fiorini, E.; Franceschi, M. A.; Freedman, S. J.; Fujikawa, B. K.; Giachero, A.; Gironi, L.; Giuliani, A.; Goett, J.; Goodsell, A.; Gorla, P.; Gotti, C.; Guardincerri, E.; Gutierrez, T. D.; Haller, E. E.; Han, K.; Heeger, K. M.; Huang, H. Z.; Kadel, R.; Kazkaz, K.; Keppel, G.; Kogler, L.; Kolomensky, Yu G.; Kolomensky Yu, G.; Lenz, D.; Y. L., Li; Ligi, C.; Liu, X.; Y. G., Ma; Maiano, C.; Maino, M.; Martinez, M.; Maruyama, R. H.; Mei, Y.; Moggi, N.; Morganti, S.; Napolitano, T.; Newman, S.; Nisi, S.; Nones, C.; Norman, E. B.; Nucciotti, A.; Orio, Filippo; Orlandi, D.; Ouellet, J. L.; Pallavicini, M.; Palmieri, V.; Pattavina, L.; Pavan, M.; Pedretti, M.; Pessina, G.; Pirro, S.; Previtali, E.; Rampazzo, V.; Reil, R.; Rimondi, F.; Rosenfeld, C.; Rusconi, C.; Sangiorgio, S.; Scielzo, N. D.; Sisti, M.; Smith, A. R.; Sparks, L.; Stivanello, F.; Taffarello, L.; Tenconi, M.; Tian, W. D.; Tomei, C.; Trentalange, S.; Ventura, G.; Vignati, Marco; Wang, B. S.; Wang, H. W.; Whitten Jr, C. A.; Wise, T.; Woodcraft, A.; Zanotti, L.; Zarra, C.; Zhu, B. X.; Zucchelli, S.. - In: ASTROPARTICLE PHYSICS. - ISSN 0927-6505. - 45:(2013), pp. 13-22. [10.1016/j.astropartphys.2013.02.005]
01a Articolo in rivista
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